概述
Java虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验、转换解析和初始化，最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型，这个过程被称为虚拟机的类加载机制。
类加载的时机
一个类型从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存为止，它的整个生命周期将会经历加载（Loading）、验证（Verification）、准备（Preparation）、解析（Resolution）、初始化（Initialization）、使用（Using）和卸载（Unloading）七个阶段，其中验证、准备、解析三个部分统称为连接（Linking）。
关于在什么情况下需要开始类加载过程的第一个阶段加载，Java虚拟机规范中严格规定了只有六种情况必须立即对类进行初始化：
1、遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这四条字节码指令时，如果类型没有进行过初始化，则需要先触发其初始化阶段。能够生成这四条指令的典型Java代码场景有：
- 使用new关键字实例化对象的时候。
- 读取或设置一个类型的静态字段的时候。
- 调用一个类型的静态方法的时候。
2、使用java.lang.reflect包的方法对类型进行反射调用的时候，如果类型没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。
3、当初始化类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。
4、当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类，虚拟机会先初始化这个主类。
5、当使用JDK7新加入的动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandler实例最后的解析结果为RFE_getStatic等四种类型的方法句柄，并且这个方法句柄对应的类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。
类加载过程
接下来我们会详细了解Java虚拟机中类加载的全过程、即加载、验证、准备、解析和初始化这五个阶段所执行的具体动作。
加载
加载（Loading）阶段是整个类加载ClassLoading过程中的一个阶段。在加载阶段，Java虚拟机需要完成以下三件事情：
1、通过一个类的全限定名来获取此类的二进制字节流。
2、将这个字节流所代表的的静态存储结构转换为方法区的运行时数据结构。
3、在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口。
加载阶段结束后，Java虚拟机外部的二进制字节流就按照虚拟机所设定的存储格式在方法区之中了，类型数据安置在方法区中之后，会在Java堆内存中实例化一个java.lang.Class类的对象，这个对象将作为程序访问方法区中的类型数据的外部接口。
加载阶段与连接阶段的部分动作是交叉进行的，加载阶段尚未完成，连接阶段可能已经开始，但这些夹在加载阶段之中进行的动作，仍然属于连接阶段的一部分，这两个阶段的开始时间仍然保持着固定的先后顺序。
验证
验证是连接阶段的第一步，这一阶段的目的是确保Class文件的字节流中包含的信息符合约束要求，保证这些信息被当做代码运行后不会危害虚拟机自身的安全。
1、文件格式验证
2、元数据验证
3、字节码验证
4、符号引用验证
准备
准备阶段是正式为类中定义的静态变量分配内存并设置类变量初始值的阶段。
解析
解析阶段是Java虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。
解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符这7类符号引用进行。
1、类或接口解析
2、字段解析
3、方法解析
4、接口方法解析
初始化
类的初始化阶段是类加载过程的最后一个步骤。进行准备阶段时，变量已经赋过一次系统要求的初始零值，而在初始化阶段，则会根据程序员通过编码制定的主观计划去初始化类变量和其他资源。
类加载器
双亲委派模型
站在Java虚拟机的角度来看，只存在两种不同的类加载器：一种是启动类加载器，这个类加载器使用C++语言实现，是虚拟机的一部分；另外一种就是其他所有的类加载器，这些类加载器都是由Java语言实现，独立存在于虚拟机外部，并且全部继承自抽象类java.lang.ClassLoader。
1、启动类加载器（Bootstrap Class Loader）：这个类加载器负责加载存放在<JAVA_HOME>\lib目录，或者被-Xbootclasspath参数所指定的路径中存放的，而且是Java虚拟机能够识别的类库加载到虚拟机的内存中。启动类加载器无法被Java程序直接引用，用户在编写自定义类加载器时，如果需要把加载请求委派给引导类加载器去处理，那直接使用null代替即可。
2、扩展类加载器（Extension Class Loader）：这个类加载器在类sun.misc.LauncherExtClassLoader中以Java代码的形式实现的。它负责加载\<JAVA_HOME>\lib\ext目录中，或者被java.ext.dirs系统变量所指定的路径中所有的类库。由于扩展类加载器是由Java代码实现的，开发者可以直接在程序中使用扩展类加载器来加载Class文件。
3、应用程序加载器（Application Class Loader）：这个类加载器由sun.misc.LauncherAppClassLoader来实现的。由于应用程序类加载器是ClassLoader类中的getSystemClassLoader()方法的返回值，所以有些场合也称为系统类加载器。如果应用系统没有自定义过自己的类加载器，一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。
双亲委派模型的工作过程是：如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一个层次的类加载器都是如此，因此所有的加载请求最终都应该传送到最顶层的启动类加载器中，只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求时，子类才会尝试自己完成加载。